思政课 | 中国火星车已做好,下一站:火星!
超燃!2019年“中国航天日”主题宣传片发布
下一站:火星!
来源:央视新闻
中国科学院院士欧阳自远近日介绍:中国将于2020年探测火星,通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星,目前火星车已经做好。火星,知多少?夜深了,一场为你而来的星际漫游之旅开始了,一起去探索火星之于你我的非凡意义!
Do not go gentle into that good night
不要温和地走进那个良夜,
白昼将尽,暮年仍需燃烧咆哮,
怒吼,怒吼,即使生命之火即将熄灭。
[英] 狄兰·托马斯
NO.1
希望
地球,我们的母星。
人类脚踏这颗星球坚实的大地,
倚靠她的供给繁衍生息。
然而从整个太阳系中看去,
这个人类唯一的家园,
不过只是一粒悬浮在阳光中的微尘。
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图自@NASA/土星探测器“卡西尼”在14亿公里外的土星轨道为地球拍摄的一张照片 箭头所指为地球
2013年,一个直径约18米的小行星撞击地球,
落在俄罗斯车里雅宾斯克附近,
冲击波造成数千座建筑物受损,
超过1000人受伤。
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这样小规模的撞击事件在太阳系中屡见不鲜——
我们的近邻月球,满脸“青春痘”,
直径大于1km的撞击坑就有三万三千个。
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图自@Steed的围脖
水星地平线,撞击坑醒目。
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图自@NASA爱好者
巨大撞击坑使土卫三宛如死星。
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图自NASA官网
伴随每一次惊天动地的撞击而来的,
都是一场长久的万籁俱寂。
地球,难逃厄运,
虽然相对少得多,
但也已经发现了176个撞击坑,
最出名的一个位于墨西哥湾尤卡坦半岛。
那次引发浩劫的撞击发生于6500万年前,
罪魁祸首是一颗直径约10km的小行星,
95%以上的物种由此灭绝,
包括曾经独霸地球的恐龙。
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示意图/视觉中国
除了小行星撞击,
还有超级火山爆发、超级地震、
超级海啸、地球磁场倒转、超级太阳爆发……
人类对这些灾害中的任何一种都毫无抵抗之力。
我们进行深空探测,
并不是因为其他星球比地球更美好,
而是希望在灭顶之灾到来前,
人类可以找到一个保存生命之火的避难所。
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示意图/视觉中国
“有一天,我看了四十三次日落!”
过了一会儿,你又说:
“你知道,悲伤的人会爱上日落的。”
“那么你是很悲伤了?”我问,
“看了四十三次日落的那天?”
小王子没有回答我。
[法] 圣·埃克苏佩里
NO.2
真相
火星是怎样一个星球呢?
离太阳第四近的行星,
位于地球与木星之间。
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火星在太阳系中的位置示意图/图自@NASA
肉眼观星,火星在地球的夜空中
呈现出比周围星辰更加显著的红色,
中国古人称其“荧荧如火”。
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1877年,意大利天文学家
斯基亚帕雷利(Giovanni Schiaparelli)
发现火星地表有许多线条状的地貌。
他称这些线条为“沟渠”,
狂热的大众更愿意相信
这些线条正是外星智慧生命开凿出的“运河”,
延续100余年的“火星人”幻想就此拉开帷幕……
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1996年蒂姆·波顿执导的电影《火星人玩转地球》画面
如今一个更加真实的火星被呈现出来:
空旷、贫瘠、乱石遍布,
富含铁元素的土壤因氧化而显得一片橙红,
连天空也被浮尘渲染。
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火星地表的第一张彩色照片/图自@NASA
它拥有太阳系最大最长的峡谷之一,
水手峡谷(Valles Marineris),
长约4000千米、深达7千米,
横跨大半个火星,如同难以愈合的伤疤。
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火星概貌/图自NASA官网
火星的一年是687个地球日,
一个火星日几乎和地球日一样长。
这里也有一年四季,春夏秋冬。
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火星上的日落/图自@NASA探索
它的直径是地球一半,重量是地球的十分之一,
引力是地球的三分之一,失重还不算太严重,
你仍然可以脚踏实地,仰望星空。
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火星拥有太阳系最高的山峰-奥林帕斯火山(Olympus Mons),高度超过2万米,是珠峰海拔的2.5倍。图自@NASA
火星上稍微冷了点,平均气温零下55摄氏度,
晚上最冷时达到零下100摄氏度,
夏天正午的赤道地区,
温度可达20摄氏度,非常舒适。
目前人类已经进行了230多次太阳系探测。
探测结果是,整个太阳系的8大行星、
5颗矮行星、165颗卫星当中,
只有火星跟地球最为相似,
只有火星有可能经过改造实现大规模移民。
迄今为止,
我们在宇宙间找不出第二个这样的星球。
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形似人脸的火星丘陵,曾被误传为火星人的形象,实际是光影造成的错视。图片源自@NASA
人能走多远?
这话不是要问两脚而是要问志向。
人能攀多高?
这事不是要问双手而是要问意志。
[中] 汪国真
NO.3
出发
然而火星并不是想去就能去的。
火星探测器发射窗口期
每780天才会出现一次,
去程需要航行6个月的时间,
而来回一趟完整的旅程则需要3年左右。
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示意图/视觉中国
除此之外,还有各种难题需要解决。
当火星探测器飞到火星上空130千米高度时,
它的飞行速度达到了21000千米/小时,
要在短短7分钟穿过火星大气,
让时速降为0,这段时间被称为“黑色7分钟”。
绝大部分火星探测任务都是在此时失败的。
2004年1月3日、25日,
人类的火星入侵史上,
最著名的双胞胎火星车出场了:
“勇气号”“机遇号”,
它们在大型安全气囊的保护下,
相继成功登陆火星,
拍下了辽阔的火星地表全景——
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由“机遇号”拍摄,最右侧可见火星车的车迹。图自@NASA
也曾回望地球——
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“勇气号”拍摄的火星星空中的地球 图自@NASA
2010年3月
顽强的“勇气号”用尽最后能量
终结了自己的一生。
“机遇号”依旧下深坑、爬高山、
越沙丘、穿平原,四处敲敲打打。
今年2月13日,
NASA宣布,“机遇号”任务正式终结。
设计工作寿命3个月,实际工作时间近15年,
在火星总行驶里程超过45公里,
“机遇号”堪称全宇宙最坚忍的“地质学家”。
2012年8月5日,
历史上耗资最贵的火星探测项目
火星科学实验室将一辆巨大的火星车
“好奇号”(Curiosity)送上了火星。
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三代火星车大小比较,左为“勇气号”/“机遇号”,下为“旅居者号”,右为“好奇号”。图自@NASA
2013年9月26日,
“好奇号”发现火星土壤中的水分高达1.5-3%,
完全可以满足未来人类移民的需要。
次年,又在火星岩石中发现了有机物。
这些都让许多人相信:
我们正在接近火星生命的真相。
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听,一颗星星落地作响!
你别赤脚在这草地上散步,
我的花园到处是星星的碎片。
[芬] 索德格朗
NO.4
可能
可能在未来二十年左右,
可以看到人类将首次登陆火星。
未来一百年,
我们将在火星上建设一个中等规模的火星城市。
未来一千年,我们将把火星改造成
适宜人类居住的星球,就是火星地球化。
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被改造后的火星想象图
在火星上吃什么呢?
《火星救援》中马特·达蒙饰演的植物学家
在火星上成功种出了土豆,这并非难以实现。
实际上,科学家已经用模拟的火星土壤
成功种出了土豆,
而且鉴于对火星土壤的研究,
有科学家相信,火星上种的土豆
会比地球上的产量更高、品质更好。
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电影《火星救援》画面
火星上到底该喝什么呢?
目前人类还没有在火星上找到可用的水源,
不过我们已经知道火星土壤中含有大量的水,
也许可以通过加热土壤或者打井来取水。
如果这两种方式都不行,
还可以用除湿机来抽取空气中的水。
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NASA认为标记处为一片沉积岩,由许多年以前火星上存在的水形成的。图自@NASA探索
在火星上呼吸什么?
当然是氧气。
火星的大气95%是二氧化碳,
氧气的含量不到0.2%。
如果在火星上生活,
我们不得不住在密闭的生活舱里。
当然如果在火星上找到水,也可以试着制氧。
在火星上住在哪里呢?
除了像电影里那样带太空舱到火星
拼在一起当别墅以外,
火星土壤中有一种红色粘土能用来烧砖,
我们或许可以在火星上建造窑洞,
为了阻挡太阳辐射和宇宙射线,
窑洞上方再堆盖三米厚的沙土,
就完成了一个火星之家。
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示意图/视觉中国
每个白昼
都要落进黑沉沉的夜
像有那么一口井 锁住了光明
必须坐在 黑洞洞的井口
要很有耐心 打捞落下去的光明
[智] 聂鲁达
NO.5
下一站:火星
四百年前,
开普勒在给伽利略的信中写道:
“我们应该建造适合飞向神圣天空的船与帆,
然后也会有这样的先驱者,
面对无边的太空,他们毫不退缩。”
2016年8月23日,
中国第一个火星探测器和
火星车外观设计构型首次公布。
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火星探测器外观图。火星探测器与运载火箭分离,建立巡航姿态,飞行到达火星,被火星引力捕获,成为环绕火星飞行的探测器。
着陆巡视器外观图
火星车准备开到火星表面示意图
火星车与着陆器外观图
演示效果图。通过首次火星探测,将一步实现“绕、着、巡”的目标。
中国科学院院士欧阳自远介绍,
火星探测的首要科学问题
探测火星生命活动信息;
其次是火星本体科学研究;
其三是探讨火星的长期改造与今后建立人类第二个栖息地的前景。
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2020年,火星探测器发射窗口期。
不仅中国,美国将发射“火星2020号”,
印度将发射“曼加里安2号”,
阿联酋希望发射“希望号”……
世界各国多个火星探测器在火星上同场竞技,
这将是对我国航天技术的一个重大考验。
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2018年中国航天日官方宣传片,展示了我国探测器奔向火星、在火星表面工作的模拟动画。
天文学家卡尔·萨根在离世前一个月,
录下了一段留给未来火星移民的录音,
他说:
“也许我们登上火星是因为
我们必须如此,
因为进化在我们心中埋下了
流浪的火种,
毕竟我们来自狩猎者、采集者,
我们在地球上99.9%的时间
都是浪子,
而流浪的下一站就是火星。”
未来已来,
我们有生之年,亲眼见证!
中国航天,加油!
火星,我们来了!
内容/整编自行星科学家郑永春《中国第一份火星移民计划:未来100年,我们能到哪里?》(出自公号“科普中国”)、 《入侵火星50年》(出自公号“星球研究所”)等